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Il progetto diventa più veloce con il digital twin (e il commissioning)

Prima dell’installazione Lucilla Dammacco al Politecnico di Bari ha testato i macchinari per la produzione di un componente per auto elettrica

di Riccardo Oldani

3' di lettura

Tra le tecnologie introdotte dalla digitalizzazione, il gemello virtuale si presta a utilizzi particolarmente innovativi nell'industria. Si tratta della copia virtuale di una macchina, realizzata con particolari programmi di simulazione, fedele in tutto e per tutto a quella reale, al punto non solo da riprodurne ogni singolo dettaglio, ma anche da consentire sviluppo e test dei software di controllo.

Proprio a un'applicazione di questo tipo è dedicato lo studio di Lucilla Dammacco, dottoranda al dipartimento di Ingegneria elettrica e dell'Informazione del Politecnico di Bari, selezionato tra i tre possibili vincitori del Premio Italiano Meccatronica 2022, giunto quesst'anno alla sedicesima edizione e organizato da Unindustria Reggio Emilia in collaborazione con Nova-Il Sole 24 Ore e co-organizzato da Community.

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Lucilla Dammacco

Dammacco, sotto la supervisione della professoressa Mariagrazia Dotoli dell'ateneo barese, ha lavorato insieme ai tecnici di Masmec, azienda che opera nei settori dell'industria auto e del biomedicale, al progetto di una linea produttiva di componenti powertrain per auto elettriche. «Il gemello digitale - spiega - ci ha consentito anche il virtual commissioning dell'impianto», cioè di simularne il funzionamento prima ancora di installare i macchinari. «Un grande vantaggio è stata la possibilità di sviluppare e testare i software, anziché sull'impianto funzionante, come si fa abitualmente, sul suo modello virtuale, con una decisiva riduzione dei tempi di sviluppo del progetto».

Soluzione per l'auto elettrica

La giovane dottoranda giudica estremamente positiva l'esperienza di trovarsi «letteralmente catapultata» all'interno del team di digitalizzazione della Masmec, guidato dal Digital Team Officer dell'azienda Vito Lazzazera. Il compito consisteva nel progettare una linea di produzione di e-axle, un componente standard dei sistemi di trazione utilizzati nelle auto elettriche, e ha utilizzato varie tecnologie digitali, tra cui il gemello digitale di processo e di prodotto, la realtà virtuale per la progettazione e la revisione del progetto, ma anche per la manutenzione dell'impianto e per la formazione del personale.

«Sono rimasta sbalordita - racconta Lucilla Dammacco - nel constatare direttamente sul campo quanto questi strumenti di virtualizzazione abbiano un riscontro concreto nella realtà». Il modello virtuale dell'impianto, realizzato con specifici software, può essere connesso allo stesso Plc che poi governerà i macchinari reali.

Questo consente, osserva la ricercatrice, «di testare in ogni aspetto i software di controllo e di effettuarne il debugging quando ancora l'impianto non esiste, con vantaggi enormi nella riduzione dei tempi di sviluppo e nel time to market».

Metodi a confronto

Parallelamente allo sviluppo condotto con i gemelli digitali, la Masmec ha anche lavorato in modo tradizionale a definire il layout dell'impianto, in modo da confrontare i due tipi di approccio. L'ottimizzazione ottenuta grazie alle tecnologie si è concretizzata addirittura in 40 giorni in meno sul completamento del progetto rispetto all'approccio standard.

«Per tutto il tempo di attraversamento della commessa - scrive Dammacco nel suo lavoro -il software e l'hardware progettati vengono testati in ambiente virtuale, anticipando l'identificazione di errori prima che il materiale venga acquistato. Pertanto, anche il processo di modifica viene anticipato. Nel processo standard la funzione di modifica ha come precondizioni il montaggio della macchina e la scrittura del software, in quanto gli errori di progettazione o di integrazione delle attrezzature possono essere intercettati solo a montaggio avvenuto, verificando l'integrazione ed il funzionamento complessivo di più attrezzature insieme. Tale verifica, invece, nel processo con l'approccio del digital twin, può essere effettuata prima della fase di assemblaggio».

Tutte le integrazioni e modifiche al layout iniziale, infatti, possono essere simulate in modo virtuale e controllate. Insomma, se ben utilizzate le tecnologie digitali possono rappresentare un vantaggio strategico sostanziale per le nostre aziende manifatturiere.

Ora Dammacco è impegnata a completare il suo dottorato e grazie all'esperienza condotta con la Masmec si trova con molte prospettive davanti a sé. «Il mondo universitario mi ha sempre affascinato - confida - e non mi dispiacerebbe poter continuare con un incarico accademico. Ma devo dire che dopo questa ricerca ho scoperto anche molti aspetti positivi e affascinanti della vita aziendale». Soprattutto in una realtà tecnologica e proiettata nel futuro come quella barese.

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